蚕豆人工春化诱导技术研究

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摘要：为了探索适宜蚕豆（Vicia faba L.）提早结荚技术体系，以大朋一寸蚕豆品种为材料，对蚕豆种子进行4、0、- 4 ℃低温的10、20、30 d春化处理。结果表明，0 ℃/20 d、0 ℃/30 d低温处理的蚕豆从播种到青荚采收，其周期与对照相比分别提前60 d和50 d，而4、0、- 4 ℃的10 d低温处理与对照相比无差异。0 ℃/20 d处理的平均单株青荚数的增加最为明显，为57个，其次是0 ℃/30 d为51个，分别比对照增加了17和11个。0 ℃/20 d低温处理的百颗鲜粒重最高为360 g，而对照组为330 g，提高了约9%。株高除了0 ℃/20 d、4 ℃/20 d偏高以外，其他组相较于对照组无明显差异。由以上结果得知，春化处理时间以20 d最好，处理温度以0 ℃春化的效果最好，4 ℃次之。

关键词：蚕豆（Vicia faba L.）；人工春化诱导；低温；大朋一寸

中图分类号：S643.6 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）19-4673-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.19.005

Abstract：This study is to explore the establishment of broad bean early-podding technical system. "Dapengyicun" was the material. Broad bean seeds were treated for 10， 20 and 30 days at 4 ℃， 0 ℃ and -4 ℃ for vernalization. The results showed that the periods from sowing to green pod harvest of the 0 ℃/20 d and 0 ℃/30 d treatment were 60 and 50 days shorter than the control， respectively. But the 10 days treatment had no difference with the control. The most significant increase in the average number of pods per plant came with the 0 ℃/20 d treatment， and then the 0 ℃/30 d treatment. The average number of pods per plant of these two treatments was 57 and 51， 17 and 11 more than the control， respectively. One hundred fresh grain weight of 0 ℃/20 d treatment increased most significantly， compared to the control， by about 9%. Plant heights of 0 ℃/20 d and 4 ℃/20 d treatment were higher than the control， and other treatments had no significant difference with control. In conclusion， 20 days would be the best time of vernalization induction. The best vernalization temperature would be 0 ℃， and 4 ℃ the second.

Key words： broad bean（Vicia faba L.）； artificial vernalization； hypothermia； Dapengyicun

蚕豆（Vicia faba L.）又名胡豆、佛豆、罗汉豆等，起源于亚洲西南到非洲北部一带[1]，一年生或二年生草本植物，是中国最大的食用豆类之一[2，3]。中国蚕豆种植面积、总产量分别占世界的42.76%和46.94%[4]，居世界首位。蚕豆是粮食、蔬菜、饲料和绿肥兼用作物，也是中国南方地区冬季豆类作物[2]。近年来，随着蚕豆鲜销市场的拓展，市场需求量的增加，鲜食蚕豆生产得到了较快发展，种植效益也日渐显现。大力发展菜用蚕豆可以充分利用南方大量的冬闲耕地和冬闲劳力资源来增加农民收入、发展农村经济，同时能改良土壤、促进农业可持续发展。

大多数冬性一年生或二年生植物在其种子萌动期或营养生长初期都必须经过一定时期的低温春化处理才能开花[5-6]。春化是某些重要基因在特定的条件下按照一定的时空顺序、不断解除阻遏而得到程序性表达的遗传控制的生理生化过程[7-9]。国内外对种子春化植物小麦和拟南芥研究较多[10-11]，但关于蚕豆春化作用的研究则很少。

目前中国南方一些地区，蚕豆的保护地促成栽培正在逐渐成为农业增效、农民增收的途径之一。南通农科所在蚕豆人工春化的技术体系上已经取得重要进展，发现一定的低温春化处理有利于促进蚕豆开花，提早上市，但是该体系在其他地区仍有待生产实践检验证明。

本试验以大朋一寸为材料（该品种蚕豆商品性状及植物特性比较优良），对萌动的蚕豆种子进行不同春化温度以及不同春化时间处理，研究不同春化时间及春化温度对蚕豆早熟性及生长状况的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为大朋一寸，系福建省农业科学院作物研究所育成的大粒菜用型蚕豆新品种，2009年通过福建省农作物品种审定委员会新品种认定。

1.2 试验方法

试验于2013年1月进行，选取大小一致、粒型饱满、无虫眼的蚕豆，浸种时间为24 h，每12 h淘洗、换水1次。待蚕豆饱胀，无瘪、无皱纹、切开断面无白心、平嘴处皮壳未开裂时结束浸种。将浸过的蚕豆装入网袋，放入3%石灰水中，浸泡5 min，然后将其取出用清水冲洗两遍，沥干水分，用湿麻袋或棉布包裹，放入培育器中催芽。催芽温度控制在约20 ℃，湿度在90%以上，露白种子数达90%时，送入低温冷藏箱中春化（图1）。

在托盘底部放3 层湿纱布，将蚕豆种子分散于湿润纱布上，上面盖一层湿毛巾，放入冷藏箱进行低温春化处理。设9个春化处理组合，分别为-4 ℃/10 d，-4 ℃/20 d，-4 ℃/30 d，0 ℃/10 d，0 ℃/20 d，0 ℃/30 d，4 ℃/10 d，4 ℃/20 d，4 ℃/30 d，每个处理60粒蚕豆。以浸种催芽露白不经低温处理的蚕豆为对照。每天用清水冲洗蚕豆，防止种子发霉变质。春化处理后播种于塑料大棚中，采用常规栽培管理技术，根据蚕豆生长情况，在主茎长到6～7叶，基部1～2个分枝芽时摘心、打去主茎，初花期去分枝，盛花期打顶[12]。豆荚饱满，豆粒充实，子粒皮色呈淡绿，种脐尚未转黑时为鲜食蚕豆最佳采收期。

2 结果与分析

2.1 蚕豆从播种到青荚采收周期的变化

大朋一寸对照组蚕豆从播种到收青荚周期约为170 d。与对照组相比，0 ℃/20 d低温春化处理采收周期为110 d，相较于对照组提前了60 d左右，而0 ℃/30 d低温春化处理的青荚采收期为120 d，相较于对照组提前了50 d左右。-4 ℃/20 d和-4℃/30 d低温处理的青荚采收期分别为140 d和161 d，而-4 ℃/10 d、0 ℃/10 d、4 ℃/10 d处理的青荚采收期分别为168、166、167 d，效果均不明显。图2表明，按照春化温度的不同进行比较，低温春化的效果排序为0 ℃>4 ℃>-4 ℃>CK；按照低温春化时间的不同进行比较，低温春化效果排序为20 d>30 d>10 d>CK。

2.2 低温春化的植株特征特性比较

2.2.1 蚕豆单株平均青荚数的比较 从图3中可以得出，对照组的单株青荚数为40个，低温处理0 ℃/20 d的单株青荚数最高为57个，其次是0 ℃/30 d为51个，分别相较于对照单株增加了17和11个，效果显著；4 ℃/20 d、4 ℃/30 d处理的平均单株青荚数分别为50和44个。-4℃/20 d、-4℃/30 d处理的平均单株青荚数分别为46和40个，-4、0、4 ℃处理10 d的青荚数分别为40、41和41个，与对照无明显差异。

2.2.2 蚕豆百颗鲜粒重的比较 从图4可以看出，对照组的百颗鲜粒重为330 g，低温处理10 d的蚕豆植株百颗鲜粒重与对照相比无显著差异，0 ℃/20 d、0 ℃/30 d处理的植株百颗鲜粒重分别为360、350 g；-4 ℃/20 d、-4 ℃/30 d低温处理的蚕豆植株百颗鲜粒重分别为349、315 g；4 ℃/20 d、4 ℃/30 d处理的蚕豆百颗鲜粒重分别为333和329 g，与对照无明显差异。

2.2.3 蚕豆株高的比较 图5表明，对照组蚕豆平均株高为130.0 cm，低温处理0 ℃/20 d的植株平均株高最高，为136.8 cm，其次为4 ℃/20 d低温处理的蚕豆平均高度为135.0 cm，处理-4 ℃/10 d、-4 ℃/20 d、-4 ℃/30 d和4 ℃/30 d的平均株高均小于对照株高。

3 讨论

3.1 低温春化时间对春化效果的影响

本研究表明，低温春化30 d的效果差于低温春化20 d，其原因可能是由于低温春化的时间过长，种子活力降低；而春化10 d 时，效果与对照差别不明显，可能是由于低温春化时间短，春化积累量不足，种子未完全通过春化。陈华等[13]研究表明春化处理蚕豆种子14 d时，蚕豆幼苗幼叶中SOD、POD、CAT等保护酶的总体活性最高，对蚕豆的生长有显著的促进作用，随着春化时间的延长，蚕豆幼苗幼叶中MDA含量增加，标志着细胞膜受损。MDA是细胞质膜脂质过氧化的产物，其含量高低可反映细胞膜脂过氧化的水平和膜受伤害的程度[14，15]。王旭等[16]研究表明蚕豆春化温度3 ℃时，春化10 d蚕豆种子发芽率、发芽势、种子活力均高于春化15 d和未处理的蚕豆种子。其结果与本研究结果不同，可能是由于试验蚕豆种子不同，并且其只调查研究蚕豆种苗期的各参数，并未研究蚕豆结荚期的各指标参数。

3.2 低温春化的温度对春化效果的影响

本试验数据表明，在4 ℃、0 ℃、-4 ℃ 3个温度梯度中，0 ℃的低温春化效果最好。有研究表明，低温对花芽分化的影响并不是简单的线性关系，而是一个最适的花芽分化诱导温度或者温度范围[6]。温度并不是越低越好，过低，虽然达到了最低有效积温，但是过低的温度有可能对幼苗造成冻伤，影响幼苗的生长发育。

本研究表明，适宜的低温春化温度以及时间，可以增加结荚数、增加百颗鲜粒重、产量增加明显。人工低温春化诱导技术处理0 ℃/20 d的蚕豆由播种到青荚采收的周期要比常规播种的蚕豆提前60 d左右，同时蚕豆的数量和质量相比于常规种植的蚕豆具有优越性。因此，利用蚕豆人工低温春化诱导技术能够大幅度提高鲜食蚕豆的经济效益，增加农民的收入。

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